深入理解MySQL底层事务隔离级别的实现原理

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-09-16 03:53 249阅读 0赞

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MySQL事务的四大隔离级别

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为了解决并发事务存在的脏读、不可重复读、幻读等问题，数据库大叔设计了四种隔离级别。分别是读未提交，读已提交，可重复读，串行化（Serializable）。

读未提交

读未提交隔离级别，只限制了两个数据不能同时修改，但是修改数据的时候，即使事务未提交，都是可以被别的事务读取到的，这级别的事务隔离有脏读、重复读、幻读的问题。

读已提交

读已提交隔离级别，当前事务只能读取到其他事务提交的数据，所以这种事务的隔离级别解决了脏读问题，但还是会存在重复读、幻读问题。

可重复读

可重复读隔离级别，限制了读取数据的时候，不可以进行修改，所以解决了重复读的问题，但是读取范围数据的时候，是可以插入数据，所以还会存在幻读问题。

串行化

事务最高的隔离级别，在该级别下，所有事务都是进行串行化顺序执行的。可以避免脏读、不可重复读与幻读所有并发问题。但是这种事务隔离级别下，事务执行很耗性能。

四大隔离级别，都会存在哪些并发问题呢?

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数据库是如何保证事务的隔离性的呢？

数据库是通过**加锁**，来实现事务的隔离性的。

这就好像，如果你想一个人静静，不被别人打扰，你就可以在房门上加上一把锁。

加锁确实好使，可以保证隔离性。

比如**串行化隔离级别就是加锁实现的**。

但是频繁的加锁，导致读数据时，没办法修改，修改数据时，没办法读取，大大**降低了数据库性能**。

**那么，如何解决加锁后的性能问题的？**

答案就是,**MVCC多版本并发控制**！

它实现读取数据不用加锁，可以让读取数据同时修改。修改数据时同时可读取。

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什么是MVCC?

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MVCC实现的关键知识点

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事务版本号

事务每次开启前，都会从数据库获得一个自增长的事务ID，可以从事务ID判断事务的执行先后顺序。这就是事务版本号。

隐式字段

对于InnoDB存储引擎，每一行记录都有两个隐藏列trx\_id、roll\_pointer，如果表中没有主键和非NULL唯一键时，则还会有第三个隐藏的主键列row\_id。

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undo log

undo log，回滚日志，用于记录数据被修改前的信息。在表记录修改之前，会先把数据拷贝到undo log里，如果事务回滚，即可以通过undo log来还原数据。

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版本链

多个事务并行操作某一行数据时，不同事务对该行数据的修改会产生多个版本，然后通过回滚指针（roll\_pointer），连成一个链表，这个链表就称为版本链。如下：

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快照读和当前读

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Read View

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MVCC实现原理分析

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查询一条记录，基于MVCC，是怎样的流程

*  获取事务自己的版本号，即事务ID
 *  获取Read View
 *  查询得到的数据，然后Read View中的事务版本号进行比较。
 *  如果不符合Read View的可见性规则， 即就需要Undo log中历史快照;
 *  最后返回符合规则的数据
 *  InnoDB 实现MVCC，是通过

`Read View+ Undo Log`

实现的，Undo Log 保存了历史快照，Read View可见性规则帮助判断当前版本的数据是否可见。

读已提交（RC）隔离级别，存在不可重复读问题的分析历程

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可重复读（RR）隔离级别，解决不可重复读问题的分析

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其实，上图事务A中，多加了update account set balance=200 where id=5;这步操作，同一个事务，相同的sql，查出的结果集不同了，这个结果，就符合了幻读的定义~

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